Введение

Лекция № 1

1. Предмет, содержание курса и его связь со смежными науками.

2. Значение курса в деле обеспечения чистоты и качественного состава воздуха в подземных сооружениях.

3. Вклад отечественных ученых в дело развития “Рудничной аэрологии” как науки. Главнейшие НИИ и учебные институты, ведущие работы в области “Рудничной аэрологии”.

Цель изучения темы:

1. Довести до сведения студентов содержание курса, его предмет, цели и задачи.

2. Познакомить с отечественными учеными, а также главнейшими НИИ и учебными институтами, ведущими работы в области “Рудничной аэрологии”.

По данной теме студенты должны знать:

1. Предмет изучения курса аэрологии.

2. Цели изучения курса аэрологии.

3. Историю развития “Рудничной аэрологии“ как науки.

4. Отечественные ученые, внесшие достойный вклад в дело развития “Рудничной аэрологии”.

5. НИИ и учебные институты ведущие значительные работы в области “Рудничной аэрологии”.

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. Что изучается в курсе “Рудничная аэрология”?

2. Что является основной задачей курса?

3. Кто является основоположником курса “Рудничная аэрология” как науки?

4. Какие из НИИ и учебных институтов ведут широкие работы в области “Рудничной аэрологии”?

1. Предмет, содержание курса и его связь

со смежными науками

За последние годы горнодобывающая промышленность во всех странах мира подверглась коренной реконструкции на базе широкого технического перевооружения ее в направлении комплексной механизации и автоматизации всех производственных процессов, внедрения современной вычислительной техники.

Одновременно с увеличением размеров шахтных полей увеличивается глубина современных шахт, их газообильность, температура горных пород и интенсивность пылеобразования. В связи с этим проветривание шахт и кондиционирование воздуха в подземных выработках усложняется и значение рудничной вентиляции возрастает.

Жизнь, здоровье и производительность труда работников, занятых в производственных процессах, в значительной степени зависят от атмосферных условий в выработках рудников и шахт, т.е. от состояния их проветривания. Поэтому вентиляция занимает и будет занимать весьма ответственное место для обеспечения всех производственных процессов в шахтах.

Непосредственным предметом изучения курса «Рудничной и промышленной аэрологии» являются химический состав и физико-химические свойства рудничного воздуха, источники выделения газа в выработки и методы борьбы с ними, свойства рудничной пыли и меры по снижению запыленности рудничной атмосферы, законы движения воздуха в выработках и их аэродинамическое сопротивление, регулирование и распределение воздуха в вентиляционной сети шахты. Рассматриваются также вопросы, связанные с автоматизацией и проектированием проветривания шахт.

Газообильность угольных месторождений тесно связана с геологией их образования, поэтому для понимания происходящих процессов в шахтах необходимо иметь определенный уровень знаний и в этой области.

Кроме физики, химии, гидравлики, геологии, курс «Рудничной и промышленной аэрологии» связан с узкоприкладными направлениями науки, имеющими важное значение для создания безопасных условий отработки угольных пластов. К ним относятся дегазация угольных пластов, борьба с выбросами угля, породы и газа, взрывчатостью пыли и самовозгораемостью углей и т.д.

Обеспечение безопасных условий на рабочих местах и проветривание горных выработок неразрывно связаны между собой. Проведение тех или иных мероприятий, с целью создания безопасных условий регламентируется в нашей стране, правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах (ПБ) и рядом руководств и инструкций по отдельным направлениям. Наиболее важными из этих нормативных документов являются:

• Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт;

• Руководство по дегазации угольных шахт Украины;

• Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах;

• Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа.

Кроме указанных документов, имеется сборник инструкций к правилам безопасности в угольных шахтах.

2. Значение курса в деле обеспечения чистоты

и качественного состава воздуха

в подземных сооружениях

В нашей стране большое внимание уделяется внедрению современных средств техники безопасности и обеспечению санитарно–гигиенических условий, устранению производственного травматизма и профессиональных заболеваний. В связи с этим вентиляция занимает и будет занимать весьма ответственное место в производственных процессах и шахтах. Будущие горные инженеры должны не только знать технику проветривания рудников и шахт, но и уметь производить инженерные расчеты по вентиляции. Они должны хорошо знать свойства рудничных газов и иметь отчетливое представление о процессах их образования, выделения и перемещения по подземным выработкам, а также о процессах теплообмена и пылеобразования. Только при этих условиях горный инженер сможет успешно руководить современной шахтой, обеспечивать надлежащие атмосферные условия для работы шахтеров, быстро и правильно ориентироваться в постоянно меняющихся условиях в шахте.

2. Вклад отечественных ученых в дело развития “Рудничной аэрологии” как науки

Основоположником «Рудничной аэрологии» как науки является великий русский ученый М.В. Ломоносов. Отечественная рудничная аэрология прошла длительный путь развития. На этом пути она достигла больших успехов. За этот период работами А.А. Скочинского, А.Н. Щербаня, В.Б. Комарова, В.Н. Воронина, А.И. Ксенофонтовой, Л.Н.Быкова, Ф.А.Абрамова, Г.Д. Лидина, А.Ф.Воропаева, А.М.Карпова, И.М.Печука и других ученых были созданы основы теории движения воздуха по горным выработкам и основы рудничной термодинамики; исследованы аэродинамические сопротивления горных выработок, разработаны методы их снижения и расчета; заложены основы рудничной газодинамики; изучены законы распределения, движения в недрах земли и выделения в горные выработки рудничных газов и разработаны методы борьбы с ними; созданы научные основы борьбы с рудничной пылью. В практике рудничной аэрологии в свое время нашли широкое применение: физическое и аналоговое моделирование, использование электрических аналоговых машин, электронных цифровых вычислительных машин, специальных методов математического анализа. В настоящее время для этих целей широко применяется компьютерная техника.

Результаты, достигнутые в области рудничной аэрологии, позволяют в настоящее время достаточно обоснованно проектировать вентиляцию шахт и эффективно их проветривать.

Главным институтом в вопросах создания безопасных условий в угольных шахтах Украины является Макеевский научно-исследователь-ский институт по безопасности работ в горной промышленности. В институте имеется ряд научно-исследовательских отделов, занимающихся вопросами рудничной аэрологии.

Большую научно-исследовательскую работу проводят ДонУГИ, НИИГД, ДТУ, ДГМИ.

Из научно-исследовательских и учебных институтов бывшего Советского Союза следует отметить ИГД им. А.А. Скочинского, Московский и Ленинградский горные институты, ВостНИИ и др.

Литература

1. Бурчаков А.С., Мустель П.И., Ушаков К.З. Рудничная аэрология.- М.:Недра, 1971.- 376 с.

2. Скочинский А.А., Комаров В.Б. Рудничная вентиляция.- М.:Угле-техиздат, 1959.- 632 с.

3. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт.- К.:Основа, 1994.- 311с.